具有金属聚四氟乙烯复合涂层的反应釜的制作方法
【专利摘要】本实用新型属于化工设备反应釜，具体涉一种具有金属聚四氟乙烯复合涂层的反应釜，包括反应釜基体，其特征在于，反应釜基体的内腔表面设置有金属聚四氟乙烯涂层，该金属聚四氟乙烯涂层由金属骨架层、过渡层、静电喷涂四氟层构成，所述金属骨架层覆盖于反应釜基体的内腔表面，所述过渡层覆盖于金属骨架层，所述静电喷涂四氟层覆盖于过渡层。本实用新型其内涂层结构采用聚四氟乙烯与金属材料涂层复合的方法合成，能够克服传统搪玻璃反应釜工艺能耗高、易爆瓷的技术问题，适用范围广，耐高温、耐腐蚀、防降解，达到延长反应釜使用寿命，降低成本，节能减排的效果。
【专利说明】
具有金属聚四氟乙烯复合涂层的反应釜
技术领域
[0001]本实用新型属于化工设备反应釜，具体涉一种应用了反应釜内涂层制备技术的具有金属聚四氟乙烯复合涂层的反应釜。
【背景技术】
[0002]反应釜是一种重要的化工设备，广泛应用于石油、化工制药、食品制造和国防等工业生产中。现有技术中的反应釜通常采用内腔表面搪玻璃或衬四氟的方式来提高其耐腐蚀、耐高温、耐磨性以及表面光洁度。
[0003]搪玻璃反应釜在制备工艺上具有很大的局限性:(I)制备工艺复杂，整体成本高；
(2)由于制备过程的复杂性，导致涂层内部应力大，其本身容易产生开裂、脱落等；(3)搪玻璃反应釜的使用范围受限制，瓷釉对于低浓度的无机酸、有机酸、有机溶剂及弱碱等介质均有极强的抗腐性，但无法在强碱、氢氟酸及含氟离子介质，以及温度大于180°C、浓度大于30%的磷酸等环境下使用。
[0004]衬四氟反应釜主要有两种加工方法:(I)松衬，松衬存在所衬聚四氟乙烯膜和基体间有空气膨胀和腐蚀性气体，在急冷、急热的工作环境下容易损坏，且不能用在负压情况下；(2)喷涂，由于聚四氟乙烯的不粘性，喷涂后涂层与金属釜体结合不紧密，易造成整张整张脱落的情况且不易修复。
[0005]以上的问题是当前反应釜涂层制备和应用中迫切需要解决的问题。
【发明内容】
[0006]本实用新型主要针对现有的几种反应釜内涂层存在适用范围有限，易脱落、易腐蚀的缺陷，发明了一种具有金属聚四氟乙烯复合涂层的反应釜，其内涂层结构采用聚四氟乙烯与金属材料涂层复合的方法合成，能够克服传统搪玻璃反应釜工艺能耗高、易爆瓷的技术问题，适用范围广，耐高温、耐腐蚀、防降解，达到延长反应釜使用寿命，降低成本，节能减排的效果。
[0007]本实用新型的上述技术问题是通过以下技术方案得以实施的:一种具有金属聚四氟乙烯复合涂层的反应釜，包括反应釜基体，其特征在于，反应釜基体的内腔表面设置有金属聚四氟乙烯涂层，该金属聚四氟乙烯涂层由金属骨架层、过渡层、静电喷涂四氟层构成，所述金属骨架层覆盖于反应釜基体的内腔表面，所述过渡层覆盖于金属骨架层，所述静电喷涂四氟层覆盖于过渡层。
[0008]作为优选，所述金属聚四氟乙烯涂层的厚度为200?500μπι。
[0009]作为优选，所述金属骨架层的厚度为100?200μπι。
[0010]作为优选，所述过渡层的厚度为50?ΙΟΟμπι。
[0011]作为优选，所述静电喷涂四氟层的厚度为50?200μηι。
[0012]作为优选，所述金属骨架层由耐腐蚀合金材料构成。
[0013]作为优选，所述耐腐蚀合金材料为镍铬，或镍铝，或镍硅，或不锈钢。
[0014]作为优选，所述过渡层由聚四氟乙烯乳胶层构成，聚四氟乙烯乳胶层由聚四氟乙烯乳液、硅胶、聚三氟氯乙烯全氟烷氧基树脂的一种或几种混合而成，并且充分浸渗入金属骨架层后在其表面形成厚度为50?ΙΟΟμπι的过渡层。
[0015]作为优选，所述静电喷涂四氟层由聚四氟乙烯层构成，厚度为50?200μπι，由静电喷涂使聚四氟乙烯层与过渡层产生牢靠的共价键，不易脱落损坏。
[0016]综上所述，本实用新型与现有技术相比具有如下优点:
[0017]本实用新型提供的反应釜，其内涂层为金属聚四氟乙烯复合涂层，采用聚四氟乙烯与金属材料涂层复合的方法，且在两者之间加入了聚四氟乙烯乳胶过渡层，增加了两者之间的结合力，剥离强度得到提高;再者，采用热喷涂技术，工艺灵活、操作程序少，降低了生产成本；同时，喷涂的金属骨架层为金属材料，与反应釜基体产生牢固的冶金结合，提高了反应釜的传热效率;并且结合层和过渡层均为耐腐蚀材料，在聚四氟乙烯涂层损坏后保护釜体。
[0018]因此，本实用新型提供的反应釜不仅具有耐高温、耐腐蚀、防降解、传热性能好的性能，而且能在氢氟酸、磷酸、碱、酸碱环境下交替，以及高温环境下应用；同时由于过渡层与静电喷涂四氟层间结合牢靠，大大延长反应釜的使用寿命，经济环保。
【附图说明】
[0019]图1是本实用新型的结构示意图。
[0020]图中标号为:1、反应釜基体;2、金属骨架层;3、过渡层;4、静电喷涂层。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
[0022]实施例1:
[0023]如图1所示，一种具有金属聚四氟乙烯复合涂层的反应釜，包括反应釜基体I，在反应釜基体I的内腔表面设置有金属聚四氟乙烯涂层，厚度为200?500μπι。
[0024]所述金属聚四氟乙烯涂层由金属骨架层2、过渡层3、静电喷涂四氟层4构成，其结构顺序为:金属骨架层2覆盖于反应釜基体I的内腔表面，过渡层3覆盖于金属骨架层2，静电喷涂四氟层4覆盖于过渡层3。
[0025]所述金属骨架层2的厚度为100?200μπι，由镍铬，或镍铝，或镍硅，或不锈钢等耐腐蚀合金材料制成。
[0026]所述过渡层3的厚度为50?ΙΟΟμπι，由聚四氟乙烯乳胶层构成，根据实际生产可采用聚四氟乙烯乳液、硅胶、聚三氟氯乙烯全氟烷氧基树脂的一种或几种的混合物，充分浸渗入金属骨架层后在其表面形成厚度为50-100μηι的过渡层。
[0027]所述静电喷涂四氟层4的厚度为50?200μπι，由聚四氟乙烯层构成；由静电喷涂使聚四氟乙烯其与过渡层产生牢靠的共价键，不易脱落损坏。
[0028]聚四氟乙烯复合涂层的制备方法，包括以下步骤:
[0029]I)金属骨架层的喷涂:采用热喷涂的方法将镍铬、镍铝、镍硅、不锈钢或其它耐腐蚀合金材料喷涂在釜体内壁上。
[0030]2)过渡层的喷涂:采用喷涂的方法将聚四氟乙烯乳胶一种或几种的混合物喷涂在结合层上，并进行烧结。
[0031]3)四氟层的喷涂:采用静电喷涂的方法将聚四氟乙烯涂料喷涂在过渡层表面，并进行烧结。
[0032]步骤I)中喷涂的镍铬、镍铝、或其它耐腐蚀合金材料满足总厚度为100-200μπι。
[0033]步骤2)中聚四氟乙烯乳胶主要为聚四氟乙烯乳液、硅胶、聚三氟氯乙烯全氟烷氧基树脂的一种或几种的混合物。
[0034]步骤2)中的工艺为首先喷涂较低浓度的聚四氟乙烯乳胶液(聚四氟乙烯浓度为40%-50%),经烘干后烧结固话，烧结温度为340-370°C，保温温度为330-360°C，保温时间为20-40min。然后喷涂较高浓度的聚四氟乙稀乳胶液(聚四氟乙稀浓度为60%-70%)，喷涂后立即进行烧结固化，烧结温度为350-380°C，保温温度340-370°C，保温时间30-60min。
[0035]步骤3 )中烧结温度380 0C，保温时间4h，升温速度200 °C下80 °C /h，200 °C以上60 °C /h，冷却温度为随炉冷却。
[0036]文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
【主权项】
1.一种具有金属聚四氟乙烯复合涂层的反应釜，包括反应釜基体(I)，其特征在于，反应釜基体的内腔表面设置有金属聚四氟乙烯涂层，该金属聚四氟乙烯涂层由金属骨架层(2)、过渡层(3)、静电喷涂四氟层(4)构成，所述金属骨架层覆盖于反应釜基体的内腔表面，所述过渡层覆盖于金属骨架层，所述静电喷涂四氟层覆盖于过渡层。2.根据权利要求1所述的具有金属聚四氟乙烯复合涂层的反应釜，其特征在于，所述金属聚四氟乙烯涂层的厚度为200?500μπι。3.根据权利要求1或2所述的具有金属聚四氟乙烯复合涂层的反应釜，其特征在于，所述金属骨架层的厚度为100?200 μπι。4.根据权利要求1或2所述的具有金属聚四氟乙烯复合涂层的反应釜，其特征在于，所述过渡层的厚度为50?ΙΟΟμπι。5.根据权利要求1或2所述的具有金属聚四氟乙烯复合涂层的反应釜，其特征在于，所述静电喷涂四氟层的厚度为50?200μπι。6.根据权利要求3所述的具有金属聚四氟乙烯复合涂层的反应釜，其特征在于，所述金属骨架层由耐腐蚀合金材料构成。7.根据权利要求6所述的具有金属聚四氟乙烯复合涂层的反应釜，其特征在于，所述耐腐蚀合金材料为镍络，或镍招，或镍娃，或不锈钢。8.根据权利要求4所述的具有金属聚四氟乙烯复合涂层的反应釜，其特征在于，所述过渡层由聚四氟乙烯乳胶层构成，聚四氟乙烯乳胶层由聚四氟乙烯乳液、硅胶、聚三氟氯乙烯全氟烷氧基树脂的一种或几种混合而成。9.根据权利要求5所述的具有金属聚四氟乙烯复合涂层的反应釜，其特征在于，所述静电喷涂四氟层由聚四氟乙烯层构成。
【文档编号】B01J19/02GK205700506SQ201620673149
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年6月30日
【发明人】王晓明, 张凌云, 张建辉, 严露, 曹庆华
【申请人】浙江金氟隆化工装备有限公司